سبتمبر 12, 2017
هذه الورقة بالتفصيل استخدام تسجيلات أمبيروميتريك إمكانات ثابتة باستخدام ألياف الكربون أقطاب والتكنولوجيا الانزيمية بيوسينسور لقياس إطلاق الدوبامين وغلوتامات مع عالية الدقة الزمنية خلال السلوك الطبيعي مجزية في الهامستر الأنثى.
الهدف العام من هذا الإجراء التجريبي هو قياس إطلاق الناقل العصبي في المستيقظة التي تتصرف على الرغم من أن هذا الفيديو يوضح التطبيق على علم الأعصاب السلوكي ، مع القدرة على توصيف إطلاق ناقل عصبي معين ، فيما يتعلق بأحداث سلوكية محددة ، يمكن استخدام هذه التقنية في مجموعة متنوعة من التخصصات الفرعية الأخرى لعلوم الأعصاب ، مثل حقن المخدرات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي طبيعتها الجاهزة لقياس إطلاق الناقلات العصبية في الوقت الفعلي في الجسم الحي.
ابدأ بحقن 500 ميكروغرام من هرمون البروجسترون في 0.1 مل من زيت بذرة القطن ، تحت الجلد ، قبل أربع ساعات من إدخال الذكر للحث على التقبل الجنسي. تأكد من اختبار كل في بداية المرحلة المظلمة من دورته اليومية ، حيث تخضع السلوكيات الاجتماعية للقوارض للتغيير في ظل ظروف اختبار الضوء الأبيض والضوء الأحمر. اجعل محاليل المعايرة جديدة في يوم الاختبار في أنابيب الطرد المركزي الزجاجية سعة 20 مل.
بالنسبة للمحلول التحليلي ، قم بإذابة 7.4 ملليغرام من حمض L-glutamic في 10 مل من الماء النقي للغاية عن طريق قلب الأنبوب برفق. بعد ذلك ، قم بعمل محلول التداخل عن طريق إذابة 176.1 ملليغرام AA في 10 ملليلتر من الماء فائق النقاء. قم بإعداد المعايرة عن طريق وضع محرك مغناطيسي على قاعدة حامل حلقة المختبر الأساسي.
ضع دورق مغلف سعة 20 مليلتر أعلى المحرك المغناطيسي وقم بتثبيته في مكانه باستخدام مشبك متوسط الشقين. قم بتوصيل الدورق المغلف بحمام مائي دائري لتسخين المحلول العازل إلى 37 درجة مئوية. أضف قضيب تقليب مغناطيسي و 20 مل من محلول ملحي مخزن 100 مللي مولار من الفوسفات ، أو PBS ، في الدورق المغلف
.بعد ذلك ، ضع حامل معايرة المستشعر أعلى الدورق المغلف ، واضبط مضخم معايرة رباعي القنوات في الأعلى ، وقم بتثبيته في مكانه باستخدام مشبك الزاوية اليمنى. بعد ذلك ، قم بتوصيل مكبر الصوت بجهاز تكييف البيانات والحصول عليها لتسجيل بيانات المعايرة. اختبر حساسية كل مستشعر حيوي إنزيمي للغلوتامات قبل التسجيل التجريبي عن طريق وضع المسبار في حامل المعايرة ، فوق دورق مغلف ، وغمر تجويف الاستشعار وجزء من السلك المرجعي لكلوريد الفضة في محلول العازلة.
ابدأ تسجيلا جديدا على واجهة الكمبيوتر باستخدام برنامج اقتناء مجاني قابل للتنزيل. وبعد ذلك ، قم بتوصيل كل مستشعر يتم اختباره بمنفذ على مضخم معايرة رباعي القنوات. اسمح لأجهزة الاستشعار بالوصول إلى خط أساس مستقر.
ابدأ في إضافة حقن التحليل عندما تصل المستشعرات إلى خط أساس مستقر. استخدم الفتحة الموجودة في حامل المعايرة لإدخال طرف ماصة إلى محلول المخزن المؤقت. بعد ذلك ، استخدم أداة التعليقات التوضيحية ذات المفتاح السريع في برنامج التسجيل للتعليق التوضيحي عند إجراء الحقن.
بعد ذلك ، قم بعمل 10 حقن ميكرومولار من الغلوتامات عن طريق سحب 40 ميكرولترا من محلول التحليل في المحلول العازل. انتظر حتى يستقر المستشعر بين الإضافات. ثم أضف ثلاث حقن من محلول التحليل قبل إضافة حقنة واحدة من محلول AA المتداخل.
قم بتبطين غرفة الاختبار بالفراش المأخوذ من قفص منزل. قم بإزالة الانسداد من قنية التوجيه وأدخل إما قطب ألياف الكربون أو المسبار الأنزيمي من خلال عمود التوجيه. قم بتوصيل المستشعر بنظام التسجيل.
ثم قم بتثبيت اتصال المستشعر عن طريق تثبيت ملحق دبوس على حامل الرأس. ثم ضع في غرفة الاختبار. ابدأ في تسجيل الفيديو وإشارة الأمبيرومتر المقفلة بالوقت في البرنامج
اسمح للمستشعر بالتوازن في الدماغ قبل الاختبار التجريبي. ثم أدخل ذكرا محفزا في غرفة الاختبار. بعد التركيب الأول مع إدخال القضيب من قبل الذكر المنبه ، استمر في التسجيل لمدة 10 إلى 30 دقيقة إضافية ، اعتمادا على الأهداف التجريبية.
أخيرا ، بعد الاختبار السلوكي ، افصل المستشعر الأنثوي. قم بإزالة كلا الهامستر من غرفة الاختبار ، وكذلك الفراش ، لتنظيف الغرفة باستخدام 70٪ من الإيثانول. ابدأ بعرض مقاطع الفيديو والتعليق عليها ، باستخدام برامج مجانية قابلة للتنزيل تجاريا ، بحركة بطيئة لترميز وقت السلوكيات بدقة على إشارة قياس الأمبير.
ابدأ قعس في الإطار عندما تبدأ الأنثى في انثناء ظهرها ، وتحرف ذيلها لأعلى. على نهاية القعس عندما تنهي الأنثى هذا الموقف ، والذي يحدث غالبا عندما تعيد الأنثى ضبط مكانها إلى مكان آخر في غرفة الاختبار. بعد ذلك ، قم بالتعليق على بدء الذكاء الاصطناعي عندما تكون الأنثى في وضع القعس ويحرك الذكر أنفه نحو منطقة الشرع التناسلي للأنثى ، حيث قد يحدث استنشاق أو لعق أو نزم منطقة العجان.
على نهاية الذكاء الاصطناعي عندما يزيل الذكر أنفه من مقربة من منطقة الشرج التناسلي للأنثى. بعد ذلك ، قم بالتعليق على Start Mount عندما يقترب الذكر ويضع كففه الأمامية على الأنثى في وضع متصاعد ، بغض النظر عن اتجاه محاولة الجبل. وبالمثل ، قم بالتعليق على بدء الإدخال عندما يؤدي الدفع الناجح إلى وصول القضيب الذكري المركب إلى مهبل الأنثى.
عند الاقتضاء ، على القذف ، والذي يمكن ملاحظته بحركة مداس بالقدم الخلفية للذكر. أخيرا ، قم بالتعليق على End Intromission و End Mount في وقت واحد في الإطار عندما يزيل الذكر مخالبه الأمامية ، وبالتالي لا يكون له اتصال بالأنثى. نظرا لعدم القدرة المتكررة على تصور انسحابه ، قم بترميز هذين السلوكين في نفس الوقت للسماح بالاتساق والموثوقية عبر نوبات التزاوج.
ضمن علامة تبويب الملف ، حدد ملف تصدير وظيفة واختر ملف TSV علامة التبويب لحفظ قياسات الجهد كملف امتداد TSV. افتح كل ملف باستخدام برنامج جدول بيانات واحفظه بتنسيق XLS / XLSX. أخيرا ، أضف التعليقات التوضيحية يدويا لبدء نوبة القعس المبكرة في نفس الوقت الذي يبدأ فيه سلوك القعس الذي يتضمن أيضا سلوك التثبيت ، وأيضا في بداية نوبة تزاوج جديدة إذا بقيت الأنثى في وضعية القعس.
أثناء نوبات التزاوج ، ينشأ عابر الدوبامين في شاغلي النواة أثناء الإدخال المهبلي ، أو الاستراحة ، من قبل الذكر. لوحظ نمط مماثل في الأخرى فيما يتعلق بإطلاق الغلوتامات. مع عابرة سريعة تتوافق مع فترات الراحة الفردية في نواة الخلفية المتكئة خلال نوبة الجماع.
بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال هذه التقنية ، التي لا تشمل العمليات الجراحية التجسيمية التحضيرية ، في يوم واحد. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم التأكد من أن كل جهاز استشعار يعمل. على الرغم من أن هذا الفيديو يوضح تسجيل مسبار واحد ، إلا أنه يمكن توسيع هذا النهج ليشمل التسجيل المزدوج المتزامن.
لكن هذا يضيف طبقة من التعقيد ليست تافهة. يتم عرض هذا الفيديو في ظل ظروف الإضاءة لسهولة الرؤية. ومع ذلك ، فإننا نجري تجاربنا السلوكية في ظل ظروف مظلمة ، ويمكن تغيير هذه المعلمة اعتمادا على الاحتياجات التجريبية المحددة.
باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل التحليل النسيجي اللاحق لشرائح الدماغ من أجل تحديد وتأكيد وضع المستشعر الدقيق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء مزيد من تحليل البيانات ، باستخدام البيانات السلوكية المشفرة ، فيما يتعلق بأي معلمات ذات أهمية. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال علم الأعصاب لاستكشاف إطلاق الناقلات العصبية ، بما في ذلك الناقلات العصبية النشطة غير الكهربائية مثل الغلوتامات في الوقت الفعلي تقريبا في المستيقظة التصرف.
بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية معايرة مجسات الجلوتاماتيرجيك ، ومجسات الزرع ، وإجراء تجربة سلوكية لقياس التغيرات في إطلاق الناقل العصبي لمكونات مختلفة من السلوك ، وترميز تلك البيانات للتحليل اللاحق. لا تنس أنه عند العمل مع الحية أن تكون حساسا لراحتها ورفاهيتها بشكل عام لضمان أفضل النتائج
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تبحث هذه الدراسة في قياس إفراز الدوبامين والغلوتامات أثناء سلوك المكافأة الطبيعي في إناث الهامستر باستخدام تسجيلات الأمبيرومترية ذات الجهد الثابت وتقنية المستشعرات الحيوية الإنزيمية. تتيح هذه التقنية دقة زمنية عالية لديناميكيات النواقل العصبية في الحيوانات المستيقظة التي تظهر سلوكاً نشطاً، مما يوفر رؤى معمقة في علوم الأعصاب السلوكية.
إن قياس ديناميكيات الناقلات العصبية في الوقت الفعلي أثناء السلوكيات الطبيعية يتيح تقليل المخاطر الميكانيكية للفرضيات المستهدفة في أبحاث مسارات المكافأة. ويدعم هذا النهج الثقة التنبؤية في تحديد المركبات الرائدة من خلال ربط التغيرات الكيميائية العصبية بأحداث سلوكية محددة. كما تسهل هذه التقنية الاستمرارية الانتقالية من مرحلة الاكتشاف إلى التحقق قبل السريري من المركبات التي تعدل الجهاز العصبي المركزي (CNS).
تتكامل هذه الطريقة ضمن تسلسل عملية الاكتشاف، بدءاً من اختبار الفرضيات ومروراً بتحديد المركبات الرائدة وصولاً إلى التحقق قبل السريري، وذلك من خلال تقديم بيانات كيميائية عصبية دقيقة زمنياً ومرتبطة بالسلوك.